淺析電磁感應現(xiàn)象教學中的幾個問題
2014-06-14 14:59 科學導報今日文教周刊2014年6月17日 文/周利敬
電磁感應現(xiàn)象是電工基礎的重要教學內(nèi)容之一。其教學重點和難點在于對楞次定律和法拉第電磁感應定律的理解。為了幫助學生更深刻的理解電磁感應現(xiàn)象的本質,教學中應注意如下幾個問題:
一、正確理解磁通量的物理意義
1、磁通量的大小 按磁通量的定義 穿過某一面積的磁通量大小與穿過該面積的磁感應線條數(shù)有關。公式Ф=BS也可以用來計算磁通量,但它只適用于勻強磁場中。且該面積s指完全處在垂直于磁感強度的磁場中的有效面積。
2、磁通量有正負之分 雖然磁通量是標量,但其與力矩一樣,有正負之分。磁感線穿過某一平面,要注意是從哪一面穿入,哪一面穿出。
二、Ф,△Ф,△Ф/△t的區(qū)別與聯(lián)系
Ф表示磁通量,即導線所用線圈中磁感線圈中磁感線條數(shù)的多少,△Ф表示磁通量的變化,產(chǎn)生感應電動勢的必要條件是△Ф≠0否則線圈(或回路)中就不產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象,也不會產(chǎn)生感應電動勢;△Ф/△t表示磁通量的變化率,是描述磁通量是變化快慢的物理量。根據(jù)法拉第電磁感應定律,感應電動勢與回路中的△Ф/△t成正比,△Ф/△t越大回路中產(chǎn)生的感應電動勢就越大,Ф與△Ф卻不一定越大,反之亦然。以上情況,學生一般不易理解,教學時應引導學生從Ф、△Ф、△Ф/△t的物理意義,以及線圈的邊在轉動過程中對磁感線的切割情況去理解。
三、掌握楞次定律的因果關系關聯(lián)及應用
1、掌握因果鏈 楞次定律表明:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化,這是一個揭示現(xiàn)象之間引起的內(nèi)在相互聯(lián)系的因果規(guī)律。
2、尋找關聯(lián)點 因果聯(lián)系是先行現(xiàn)象必然引起后繼現(xiàn)象的一種內(nèi)在的本質聯(lián)系。應用楞次定律解決物理問題,找到先行現(xiàn)象和后繼現(xiàn)象間的關聯(lián)點。這是解題的關鍵。在楞次定律所揭示的電磁感應過程中,有兩個最基本的因果聯(lián)系:一是感應磁場與原磁場磁通量變化之間的阻礙與被阻礙的關系,二是感應電流與感應磁場間的產(chǎn)生和被產(chǎn)生的關系。抓住了“阻礙”和“產(chǎn)生”這兩個因果關聯(lián)點,就抓住了應用楞次定律解題的要點。
根據(jù)上述分析,我們可將運用楞次定律判定感應電流的基本程序歸結為“一原、二感、三流”這就是:
3、考察原磁場,即首先弄清楚原磁場的磁通量變化情況
(1) 確定感應磁場,根據(jù)原磁場的磁通量變化情況運用楞次定律確定感應磁場的方向:
(2)判定電流方向,根據(jù)感應磁場的方向,運用安培定則,確定感應電流的方向。
理解了以上幾個問題,學生不僅可以進一步理解磁通量的概念,也可以加深理解磁通量的變化,從而更深刻的理解電磁感應現(xiàn)象的本質,有助于學生掌握法拉第電磁感應定律。
(作者單位:河南安陽縣職業(yè)中專)
一、正確理解磁通量的物理意義
1、磁通量的大小 按磁通量的定義 穿過某一面積的磁通量大小與穿過該面積的磁感應線條數(shù)有關。公式Ф=BS也可以用來計算磁通量,但它只適用于勻強磁場中。且該面積s指完全處在垂直于磁感強度的磁場中的有效面積。
2、磁通量有正負之分 雖然磁通量是標量,但其與力矩一樣,有正負之分。磁感線穿過某一平面,要注意是從哪一面穿入,哪一面穿出。
二、Ф,△Ф,△Ф/△t的區(qū)別與聯(lián)系
Ф表示磁通量,即導線所用線圈中磁感線圈中磁感線條數(shù)的多少,△Ф表示磁通量的變化,產(chǎn)生感應電動勢的必要條件是△Ф≠0否則線圈(或回路)中就不產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象,也不會產(chǎn)生感應電動勢;△Ф/△t表示磁通量的變化率,是描述磁通量是變化快慢的物理量。根據(jù)法拉第電磁感應定律,感應電動勢與回路中的△Ф/△t成正比,△Ф/△t越大回路中產(chǎn)生的感應電動勢就越大,Ф與△Ф卻不一定越大,反之亦然。以上情況,學生一般不易理解,教學時應引導學生從Ф、△Ф、△Ф/△t的物理意義,以及線圈的邊在轉動過程中對磁感線的切割情況去理解。
三、掌握楞次定律的因果關系關聯(lián)及應用
1、掌握因果鏈 楞次定律表明:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化,這是一個揭示現(xiàn)象之間引起的內(nèi)在相互聯(lián)系的因果規(guī)律。
2、尋找關聯(lián)點 因果聯(lián)系是先行現(xiàn)象必然引起后繼現(xiàn)象的一種內(nèi)在的本質聯(lián)系。應用楞次定律解決物理問題,找到先行現(xiàn)象和后繼現(xiàn)象間的關聯(lián)點。這是解題的關鍵。在楞次定律所揭示的電磁感應過程中,有兩個最基本的因果聯(lián)系:一是感應磁場與原磁場磁通量變化之間的阻礙與被阻礙的關系,二是感應電流與感應磁場間的產(chǎn)生和被產(chǎn)生的關系。抓住了“阻礙”和“產(chǎn)生”這兩個因果關聯(lián)點,就抓住了應用楞次定律解題的要點。
根據(jù)上述分析,我們可將運用楞次定律判定感應電流的基本程序歸結為“一原、二感、三流”這就是:
3、考察原磁場,即首先弄清楚原磁場的磁通量變化情況
(1) 確定感應磁場,根據(jù)原磁場的磁通量變化情況運用楞次定律確定感應磁場的方向:
(2)判定電流方向,根據(jù)感應磁場的方向,運用安培定則,確定感應電流的方向。
理解了以上幾個問題,學生不僅可以進一步理解磁通量的概念,也可以加深理解磁通量的變化,從而更深刻的理解電磁感應現(xiàn)象的本質,有助于學生掌握法拉第電磁感應定律。
(作者單位:河南安陽縣職業(yè)中專)
